Effect of selected heavy metal ions on growth and bioaccumulation of four isolates of the species Cladosporium herbarum

• Autorzy: Bieńkowski P. , Bajan C. , Popowska-Nowak E. , Sosak-Świderska B.

Warianty tytułu

PL

Wpływ wybranych jonów metali ciężkich na wzrost i biokumulację czterech izolatów z gatunku Cladosporium herbarum

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effect of Cu²⁺, Ni²⁺ and Zn²⁺ on the growth, biomass and cumulation was examined for four Cladosparium herbarum isolates under laboratory conditions. Two isolates derived from soils of the Karkonosze National Park (KNP), not contaminated with heavy metaIs, and the other twa horn soils of Upper Silesia, contaminated with heavy metaIs (Cd, Pb, and Zn). Three kinds of culture media were used: control - free from metalic ions, containing all metallic ions, and containing ions without nickeI. The colony diameters and mycelium biomass of all the four C. herbarum isolates were reduced in the medium containing Cu²⁺, Pb²⁺, and Zn²⁺. Enrichment ofthe substratum with Ni²⁺ additionally reduced the colony growth of the isolates. The ions were accumulated by the mycelia of all C. herbarum isolates. The isolates from Silesia tended to accumulate more Pb²⁺ and Zn²⁺ than the isolates from Karkonosze National Park. It has also been found that C. herbarum isolates from the KNP did not show differences in the level of accumulation of different ions in relation to the presence or absence of nickel ions in the medium. Totally different results were obtained for isolates from the Upper Silesia region. In both cases, the effect of nickeI ions on the level of accumulation of the other heavy metals (Cu²⁺, Pb²⁺, and Zn²⁺) was observed. In both isolates from Silesia, opposite tendencies in the cumulation of heavy metaIs in the presence of nickeI ions were observed. The C. herbarum isolate from the soil near Dąbrówka Wielka cumulated twice as many metallic ions in the presence of nickeI ions and, at the same time, showed the highest cumulation of nickeI as compared with the other isolates. On the contrary, the cumulation of metallic ions by the isolate from the soil near mill "Waryński" was reduced by half in the presence of nickeI ions. A microscopic analysis showed differences in the hyphae of mycelia (height and density) of C. herbarum isolates between the control medium and the media containing heavy metaIs.

PL

Badano wpływ jonów Cu²⁺, Ni²⁺, Pb²⁺ i Zn²⁺ na wzrost, biomasę i kumulację czterech izolatów gatunku Cladosporium herbarum w warunkach laboratoryjnych. Dwa izolaty pochodziły z niezanieczyszczonych metalami ciężkimi gleb z Karkonoskiego Parku Narodowego, dwa pozostałe - z gleb zanieczyszczonych metalami ciężkimi (Cd, Pb i Zn) z rejonu Górnego Śląska. W badaniach zastosowano trzy rodzaje podłoża hodowlanego: kontrolne - bez jonów metali, zawierające wszystkie jony metali oraz nie zawierające jonów niklu. Zarówno średnica kolonii, jak i biomasa grzybni wszystkich czterech izolatów C. herbarum były zahamowane po dodaniu do pożywki jonów Cu²⁺, Pb²⁺ i Zn²⁺. Wzbogacenie podłoża o jony Ni²⁺ spowodowało dodatkowe zahamowanie wzrostu kolonii badanych izolatów. Badane jony metali były kumulowane przez grzybnię wszystkich izolatów C. herbarum. Zaobserwowano tendencję do nieco większej kumulacji jonów Pb²⁺ i Zn²⁺ przez izolaty pochodzące ze Śląska. W badaniach stwierdzono również, że izolaty C. herbarum z rejonu KPN nie wykazywały różnic w poziomie kumulacji poszczególnych jonów metali bez względu na obecność czy brak jonów niklu w podłożu hodowlanym. Diametralnie różne wyniki uzyskano przy badaniu izolatów pochodzących z rejonu Górnego Śląska. W obydwu przypadkach uwidaczniał się wpływ jonów niklu na poziom kumulacji pozostałych jonów metali ciężkich (Cu²⁺, Pb²⁺ i Zn²⁺). U obydwu izolatów z rejonu Śląska stwierdzono przeciwstawne reakcje w kumulacji metali ciężkich w obecności jonów niklu w pożywce. Izolat C. herbarum uzyskany z gleby z okolic Dąbrówki Wielkiej charakteryzował się dwukrotnie większą kumulacją badanych jonów metali w obecności jonów niklu przy równoczesnej największej kumulacji niklu w porównaniu z pozostałymi izolatami. Natomiast izolat pochodzący z gleby w okolicach huty "Waryński" w obecności jonów niklu kumulował w grzybni dwukrotnie mniej jonów badanych metali ciężkich. Stwierdzono również w analizie obrazu mikroskopowego, że izolaty C. herbarum różniły się wyglądem strzępek grzybni (wysokością i gęstością) przy hodowli na pożywce z dodatkiem metali w porównaniu z pożywką kontrolną.

Słowa kluczowe

EN

Cladosporium herbarum; growth; heavy metals; accumulation

PL

Cladosporium herbarum; wzrost; metale ciężkie; kumulacja

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemia i Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 11, nr 1
• Strony: 61--69
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab., fot.

Twórcy

autor

Bieńkowski P.

• Department of Ecotoxicology, Institute of Ecology PAS, Dziekanów Leśny, 05-092 Łomianki, tel. 0/.../22/751 30 46, fax 0/.../22/751 31 00

autor

Bajan C.

• Department of Agrocenology, Institute of Ecology PAS, Dziekanów Leśny, 05-092 Łomianki tel 0/.../22/751 30 46, fax 0/.../22/751 31 00

autor

Popowska-Nowak E.

• Department of Agrocenology, Institute of Ecology PAS, Dziekanów Leśny, 05-092 Łomianki tel 0/.../22/751 30 46, fax 0/.../22/751 31 00

autor

Sosak-Świderska B.

• Department of Ecotoxicology, Institute of Ecology PAS, Dziekanów Leśny, 05-092 Łomianki, tel. 0/.../22751 30 46, fax 0/.../751 31 00

Bibliografia

• [1] Domsch K.H. and Gams W.: Compendium of Soil Fungi. vol. 1, Acadcmic Press, London 1980. 859 pp.
• [2] Last F.T. and Warren R.C.: Endavour, 1972, 31. 143-150.
• [3] Cotter van H.T. and Blanchard R.O.: Mycol., 1982. 74, 836-843.
• [4] Mangiarotti A.M., Picco A.M., Crippa A. and Savino E.: Riv. Patol. Vcg.. 1987. 23. 27-38.
• [5] Pawsey R.G. and Heath L.A.: Trans. British Mycol. Soc.. 1964, 47(3), 351-355.
• [6] Lamb R.J. and Brown J.F.: Trans. British Mycol. Soc., 1970, 55(3), 383-390.
• [7] Ruscoe Q.W.: Trans. British Mycol. Soc., 1971, 56(3), 453-474.
• [8] Dickinson C.H.; Microbiol. Aerial Plant Surf., 1976, 293-324.
• [9] Popowska-Nowak E.: Polish Ecol. Stud., 1997, 23(3-4), 155-170.
• [10] Pugh G.J.F. and Buckley M.G., Ecology of Leaf Surface Micro-Organisms, Acadcmic Press, New York 1971, pp. 431-445.
• [11] Zhdanova N.N. and Vasilevskaja A.I.: Melaninsodierzhashchie griby w ekstriemalnyh usloviah, Naukova Dumka, Kiev 1988, pp. 137-166.
• [12] Fogarty R.V. and Tobin J.M.: Enzyme Microbiol. Technol., 1996, 19(4), 31 1-317.
• [13] Buszman E., Pilawa B., Latocha M., Wilczok T., Tyrawska D., Bajan C.. Bijak A. and Bilińska B.: Current Topics in Biophysic, 1998, 22(1), 21-24.
• [14] Tsezos M.: Biotechnol. a. Bioengin., 1983, 25(8), 2025-2040.
• [15] Buszman E.: Właściwości fizykochemiczne melanin i ich możliwości wykorzystania w lecznictwie. Rozprawa habilitacyjna, Śląska Akademia Medyczna, Zabrze 1994.
• [16] Barabasz W., Galus A., Opalińska-Piskorz J., Sepioł J. and Tomasik P.: Oddziaływanie jonów metali na mikroorganizmy, [in:] Mater. II Konferencji Naukowej, Kraków, 15 maja 1997, pp. 3-11.
• [17] Popowska-Nowak E„ Bieńkowski P., Bajan C. and Tyrawska D.: Chem. Inż. Ekol., 2000, 10(3-4), 348-356.
• [18] Bajan C, Tyrawska D., Popowska-Nowak E. and Bieńkowski P.: Chem. Inż. Ekol., 1998, 5(8-9), 685-692.
• [19] Tyrawska D., Popowska-Nowak E., Bieńkowski P. and Bajan C.: Chem. Inż. Ekol., 1999, 6(5-6), 533-539.
• [20] Morley G.F. and Gadd G.M.: Mycol. Res., 1995, 99(12), 1429-1438.
• [21] Krantz-Ruelcker C., Allard B. and Schnuerer J.: Soil Biol. Blochem., 1996, 28(7), 967-975.
• [22] Płaza G., Łukasik W. and Ulfig K.: Acta Microbiol. Pol., 1996, 45(2), 193-201.
• [23] Aoyoma M. and Nagumo T.: Soil Sci. Plant. Nutr., 1997, 43(3), 601-612.